2023年12月20日水曜日

物理学の面白さpart8

 

 

 皆さんこんにちは。AAの佐藤です。今回も物理学の面白さについて話します。今回は難しいことを話すつもりはないので、最後まで読んでいただけると幸いです。

 

 皆さんは良く街中で体温を測定する機械を見たことがあると思います。そして体温を測定したことがあるのではないでしょうか。そこで思いませんか?直接機械に触れることをしていないのに体温が測定できているなんて。不思議。

 どういう仕組みで出来ているのか物理的に話します。

 

 そもそも皆さんの体から電磁波が常に放出されているのはご存じですか?体臭とかのような臭いものではないです。人が感じ取ることができないようなものが放出されています。

電磁波と言ったら、物理学科が喜ぶ、面白いトピックですがこれについて話すととんでもない量になってしまいそうなので省きますが、体からは電磁波が放出されています。そして、電磁波は、エネルギーをもっとおり、機械にこの電磁波のエネルギーが伝わると実は電流が発生します。この電流の値から体温に換算する式がありそれをもとに体温の測定をしています。

 身近なところにも物理ってたくさん存在していて面白いですね。

 

 温度関連としてもう一つ話します。皆さんは太陽の表面温度について知っていますか。太陽の表面温度は5800K ほどだと知られています。どうやって測ったか知っていますか?これもまた電磁波の波長の測定によって行われています。これを測定することによって、波長とエネルギーのグラフを書きます。そしてこれらの関係をプランクの輻射公式と比較することで求めています。同様の方法で地球からずっと遠い恒星の温度も測定していたリします。

 なお、プランクの輻射公式は量子力学と統計力学をフルに活用しなければ導けない式であり、また、このプランクの輻射公式の発見により量子力学がさらに発展した重要な式である。説明したらめっちゃ難しいので省きます。

 

 このように我々が身近に感じることができる体温がまさか電磁波の測定によりおこなわれていたなんて驚きですよね。

 次回も今回のような意外な物理の使われ方について話そうと思うので、期待してください。